Positionsbestimmung – Bestimmung der Position aus Messungen in der Navigation
Positionsbestimmung in der Navigation bezeichnet den Prozess der präzisen Standortbestimmung mithilfe visueller, elektronischer oder astronomischer Messungen. D...
NOF (Next Objective Fix) ist die nächste geplante Position, an der ein Schiff oder Flugzeug eine zuverlässige Standortbestimmung vornimmt, um seine Position zu überprüfen und eine sichere Navigation zu gewährleisten.
Positionsbestimmung ist der Prozess der genauen Feststellung des aktuellen Standorts eines Schiffs oder Flugzeugs, meist in geografischen Koordinaten, und der Eintragung auf einer Karte. Dies ist in der See- und Luftfahrtnavigation eine grundlegende Praxis, um eine sichere Fahrt, Kollisionsvermeidung und effektives Routenmanagement zu gewährleisten. Die Techniken reichen von traditionellen visuellen oder astronomischen Methoden bis zu modernen elektronischen Systemen wie GPS und Radar.
In der Schifffahrtsnavigation ist die Positionsbestimmung unerlässlich, um die Lage in Bezug auf Gefahren, Häfen und Wegpunkte zu bestätigen und Ankunftszeiten zu planen. In der Luftfahrt ist sie entscheidend, um Flugwege einzuhalten, Hindernisfreiheit zu gewährleisten und genaue Zeitabschätzungen zu ermöglichen.
Der Prozess der Positionsbestimmung ist Teil der zielorientierten Navigation – der Planung einer Route als Abfolge von Kontrollpunkten oder „Fixes“. Jeder Fix ist eine bekannte Position, die es dem Navigator erlaubt, seinen Kurs zu überprüfen und gegebenenfalls zu korrigieren und so Navigationsfehler zu minimieren. Dies ist besonders wichtig in Gebieten mit unzuverlässigem GPS, Signalverlust oder begrenzten Navigationshilfen.
Unabhängig von der Methode müssen alle Fixes umgehend eingetragen, klar mit Zeitangabe versehen und mit vorherigen Fixes und Koppelortungen (DR) abgeglichen werden. Dieser Zyklus aus Bestimmen und Überwachen bildet das Rückgrat der sicheren Navigation.
Der Next Objective Fix (NOF) ist die gezielt geplante nächste Position entlang der vorgesehenen Route eines Schiffs oder Flugzeugs, an der eine zuverlässige Positionsbestimmung mit einer oder mehreren Navigationsmethoden vorgenommen wird. Anders als zufällige Fixes wird der NOF bewusst im Routenplan ausgewählt, um eine proaktive Überprüfung der Position und der Einhaltung des Kurses sicherzustellen. Er dient als kritischer Kontrollpunkt für die Navigationssicherheit.
In der Schifffahrtsnavigation werden NOFs für regelmäßige Positionskontrollen, in der Nähe von Wegpunkten, Gefahren oder stark befahrenen Zonen genutzt. In der Luftfahrt werden NOFs während Streckenflügen und Anflugverfahren eingesetzt, um vorgeschriebene Flugwege einzuhalten und Luftverkehrsregeln zu erfüllen.
Organisationen wie die IMO und ICAO empfehlen oder verlangen die Festlegung von NOFs in der Routenplanung, insbesondere in Hochrisikogebieten oder bei eingeschränkten Navigationshilfen.
Ein Fix ist eine Position, die durch das gleichzeitige Schneiden von zwei oder mehr unabhängigen Standlinien (LOPs) bestimmt wird. Je mehr und je weiter auseinanderliegende LOPs, desto zuverlässiger ist der Fix. Fixes werden mit genauer Zeitangabe eingetragen und bilden die Grundlage für die weitere Navigation.
Eine Standlinie (LOP) ist eine Linie oder ein Bogen, auf der sich das Schiff oder Flugzeug aufgrund einer bestimmten Beobachtung (z.B. Kompasspeilung, Radarmessung, astronomische Beobachtung) befindet. Zwei oder mehr LOPs schneiden sich zu einem Fix. LOPs werden in der See- und Luftfahrtnavigation verwendet.
Koppelnavigation (Dead Reckoning) ist das Schätzen der aktuellen oder zukünftigen Position anhand des letzten Fix, des gesteuerten Kurses, der Geschwindigkeit und der vergangenen Zeit – ohne externe Beobachtungen. Fehler in der DR summieren sich über die Zeit, daher muss sie regelmäßig mit Fixes abgeglichen werden.
Eine geschätzte Position (EP) ergibt sich aus unvollständigen Informationen – typischerweise aus einer einzelnen LOP in Kombination mit der DR-Position oder unter Einbeziehung weiterer Daten wie Lotungen oder Driftabschätzungen. EPs sind weniger zuverlässig als Fixes und werden nur bis zur nächsten besseren Positionsbestimmung verwendet.
Ein running fix wird verwendet, wenn jeweils nur eine Navigationshilfe zur Verfügung steht. Peilungen oder Entfernungen werden zu verschiedenen Zeiten genommen; die frühere LOP wird entsprechend Kurs und Geschwindigkeit auf die spätere Zeit vorgetragen. Der Schnittpunkt ergibt den running fix.
Kurs ist die beabsichtigte Richtung in Grad, bezogen auf rechtweisend oder magnetisch Nord. Geschwindigkeit wird in Knoten (Seemeilen pro Stunde) gemessen. Beide sind wesentlich für die Koppelnavigation sowie zur Berechnung von Fix-Intervallen und Ankunftszeiten.
Das Zeitintervall ist die Zeitspanne zwischen Navigationsereignissen (Fixes, DR-Plots, EPs). Das Intervall wird je nach Geschwindigkeit, Risiko und Nähe zu Gefahren gewählt. Kürzere Intervalle werden in der Nähe von Gefahren genutzt; längere in offenen, risikoarmen Gebieten.
Das Vortragen von LOPs bedeutet, eine zuvor bestimmte Standlinie entsprechend Kurs und zurückgelegter Strecke in die Zukunft zu verlegen. Dies ist für running fixes entscheidend.
Das Eintragen von LOPs beinhaltet das Zeichnen von Linien auf der Karte anhand von Beobachtungen. Der Schnittpunkt von zwei oder mehr LOPs ergibt einen Fix. Genauigkeit beim Zeichnen und bei der Instrumentenablesung ist entscheidend.
Ein GPS-Fix wird auf Grundlage von Signalen mehrerer Satelliten berechnet und bietet eine hohe Genauigkeit (oft <10 m). Der Navigator trägt die vom Empfänger gelieferten Koordinaten mit Zeitangabe und Vermerk „GPS-Fix“ in die Karte ein.
Best Practices:
Einschränkungen:
GPS kann durch Störungen, Jamming, Spoofing oder atmosphärische Bedingungen beeinträchtigt werden.
Ein Sicht-Fix erfolgt durch gleichzeitige Kompasspeilungen auf zwei oder mehr kartierte Objekte (z.B. Leuchttürme, Tonnen). Von diesen Objekten werden LOPs eingetragen; ihr Schnittpunkt ergibt den Fix.
Best Practices:
Einschränkungen:
Nicht möglich bei schlechter Sicht oder fehlenden geeigneten Hilfen.
Die DR-Position ergibt sich aus dem letzten Fix unter Verwendung von Kurs, Geschwindigkeit und Zeit.
Best Practices:
Einschränkungen:
Fehler summieren sich über die Zeit, wenn keine externen Beobachtungen erfolgen.
Ein running fix wird durch Peilung (oder Entfernung) zu einem Objekt zu zwei unterschiedlichen Zeiten gewonnen; die frühere LOP wird anhand von Kurs und Geschwindigkeit vorgetragen, der Schnittpunkt ergibt den Fix.
Best Practices:
Einschränkungen:
Genauigkeit hängt von Zeit-, Kurs- und Geschwindigkeitsangaben ab.
Eine EP wird genutzt, wenn nur eine einzelne LOP und eine DR vorliegen (oder ähnlich eingeschränkte Informationen).
Best Practices:
Einschränkungen:
Geringere Zuverlässigkeit; sollte in Gefahrennähe nicht verwendet werden.
Fix-Intervall bestimmen:
Sicheres Zeit-/Streckenintervall zwischen Fixes berechnen.
Beispiel: Nächste Gefahr (SM) / Geschwindigkeit (Knoten) = Fix-Intervall (Stunden).
NOF-Position festlegen:
Den nächsten NOF auf der Karte markieren; verfügbare Navigationshilfen und GPS-Abdeckung berücksichtigen.
DR-Plot vortragen:
Von der letzten Position aus DR-Positionen in jedem Intervall bis zum NOF eintragen, jeweils mit Zeit, Kurs und Geschwindigkeit beschriften.
Vorbereitung auf den NOF:
Verfügbare Methoden zur Positionsbestimmung (Sicht, Radar, GPS, Lotungen) am NOF identifizieren.
Fix am NOF nehmen und eintragen:
Mit den geplanten Methoden einen Fix am NOF nehmen, eintragen, mit DR und EP vergleichen und das Navigationsprotokoll aktualisieren.
Bei Abweichung anpassen:
Bei Abweichungen Kurs/Geschwindigkeit korrigieren und Routenplan aktualisieren.
Zyklus wiederholen:
Weiter zum nächsten NOF laut Routenplan, regelmäßige Überprüfung und Anpassung beibehalten.
Der Next Objective Fix (NOF) ist ein zentrales Konzept für die sichere Navigation in der Schifffahrt und Luftfahrt. Durch die gezielte Planung, wo und wie der nächste zuverlässige Fix bestimmt wird, können Navigatoren das Situationsbewusstsein wahren, Risiken minimieren und regulatorische Vorgaben einhalten. Ob mit GPS, Radar, Sicht- oder traditionellen Methoden – der disziplinierte Einsatz von NOFs stellt sicher, dass der Navigator unter allen Umständen weiß, wo er ist – und wie er sicher bleibt.
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NOF gewährleistet eine proaktive, geplante Überprüfung der Position entlang der Route eines Schiffs oder Flugzeugs. Durch die Identifizierung und Planung des nächsten Fix können Navigatoren den Fortschritt überwachen, Abweichungen erkennen, den Kurs korrigieren und das Risiko von Gefahren oder dem Verlust des Situationsbewusstseins minimieren – insbesondere, wenn die elektronische Navigation unzuverlässig oder nicht verfügbar ist.
NOFs werden anhand betrieblicher Anforderungen, Nähe zu Gefahren, Geschwindigkeit und Verfügbarkeit von Navigationshilfen ausgewählt. Sie werden in regelmäßigen Abständen, an Wegpunkten oder vor kritischen Punkten (wie engen Gewässern) geplant, um sicherzustellen, dass Positionsbestimmungen mit verfügbaren Methoden wie Sicht, Radar oder GPS vorgenommen werden können.
Übliche Fixes sind GPS-Fixes, Sicht-Fixes (mithilfe von Peilungen auf Landmarken oder Navigationshilfen), Radar-Fixes, running fixes und geschätzte Positionen (EPs). Die Auswahl hängt von den Umweltbedingungen, der Ausrüstung und den verfügbaren Navigationshilfen ab.
Regelmäßig geplante NOFs senken das Risiko von Navigationsfehlern, unterstützen die Einhaltung von IMO-, ICAO- und lokalen Vorschriften und sind für das Risikomanagement unerlässlich – insbesondere bei schlechter Sicht, in der Nähe von Gefahren oder bei unsicherer Gerätezuverlässigkeit.
Kann kein Fix erzielt werden, sollten Navigatoren die bestmögliche Methode verwenden (z.B. eine geschätzte Position), erhöhte Wachsamkeit zeigen, ggf. die Geschwindigkeit reduzieren und versuchen, so schnell wie möglich einen zuverlässigen Fix zu erhalten. Im Routenplan sollten für solche Situationen Alternativen vorgesehen sein.
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